提高OLED中載流子注入和傳輸效率及器件性能的研究.pdf

1、近年來，有機電致發(fā)光器件(OLED)顯示和照明作為一項新型的技術(shù)，以其自發(fā)光、色域廣、光色柔和、視角廣(>175°)、響應(yīng)時間快(<1μs)、面板薄(<1 mm)、驅(qū)動電壓低(3～10 V)、高效環(huán)保，可制作大尺寸與可繞性面板以及實現(xiàn)雙面和透明顯示等優(yōu)點，將迎來顯示和照明技術(shù)的革命。目前，OLED在以上兩大應(yīng)用領(lǐng)域都在迅速發(fā)展。為了實現(xiàn)其更廣泛的應(yīng)用，尤其是實現(xiàn)高效藍光以及利用其結(jié)合色彩轉(zhuǎn)換材料獲得白光方面，還需要進一步在降低驅(qū)動電壓、

2、提高發(fā)光效率和簡化制備工藝等方面開展研究工作。本文主要針對這些問題，圍繞如何提高OLED中載流子注入和傳輸效率及器件性能方面進行了一系列的研究，并獲得了相應(yīng)的成果，主要研究結(jié)果有以下三方面：
　　 ⑴通過增強空穴的注入和傳輸效率來提高OLED器件性能的研究。利用一種強電子受體材料F4-TCNQ分別作為陽極緩沖層和p型摻雜劑來提高OLED器件中空穴的注入和傳輸效率，進而改善OLED器件的電致發(fā)光性能，制備出最優(yōu)化F4-TCNQ緩沖

3、層厚度的.Alq3基OLED器件，可呈現(xiàn)出更低的啟亮電壓為2.6 V，亮度在13 V時達到39820cd/m2，電流效率在6 V時達到最高為5.96 cd/A，相對于最優(yōu)化p型摻雜器件(7 V下3.11cd/A)和傳統(tǒng)器件(10 V下2.74 cd/A)分別提高了1.9倍和2.2倍，這些結(jié)果證明通過在陽極ITO和空穴傳輸層β-NPB之間插入一薄層F4-TCNQ作為陽極緩沖層可以顯著改善OLED器件的光電性能且能夠簡化制備工藝，同時對其物

4、理機制做了進一步分析。
　　 ⑵通過增強電子的注入和傳輸效率來提高OLED器件性能的研究。利用兩種Cs基衍生物Cs2CO3和CH3COOCs作為n型摻雜劑分別摻入到一種新型的電子傳輸材料NBPhen中作為n型電子傳輸層，通過優(yōu)化摻雜比例，制備出高電子注入和傳輸性能、高亮度和高效率的摻雜結(jié)構(gòu)CBP：NBDAVBi藍光OLED器件，優(yōu)化后基于Cs2CO3和CH3COOCs的n型摻雜器件在14 V時，電流密度分別達到551.80 mA

5、/cm2和527.88mA/cm2，亮度分別達到39750 cd/m2和39820 cd/m2，電流效率在亮度為10000 cd/m2時分別達到14.60 cd/A和14.50 cd/A，相對于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的器件性能(312.39 mA/cm2，25190 cd/m2和9.45 cd/A)均有顯著提高。分析證明了OLED器件中n型電子傳輸層NBphen：Cs-derivatives的引入不僅可以有效降低電子注入勢壘，而且可以明顯地提高n型電

6、子傳輸層的電荷傳導(dǎo)性，最終OLED器件呈現(xiàn)出更高的效率。同時，證明了可以利用較低熱蒸鍍溫度的CH3COOCs作為常用n型摻雜劑Cs2CO3的替換材料。
　　 ⑶通過同時增強OLED中空穴和電子的注入和傳輸效率來提高器件性能的研究。利用制備工藝簡單的一薄層F4-TCNQ作為陽極緩沖層和熱蒸鍍溫度較低的CH3COOCs作為n型摻雜劑來提高空穴和電子注入和傳輸?shù)臄?shù)目并調(diào)節(jié)其平衡，同時結(jié)合一種新型非摻雜單發(fā)光層的藍色熒光材料TC-175